- •1 Обзор литературы
- •Роль интродукции в современном растениеводстве
- •Морфо-биологические особенности и свойства фестулолиумов различных типов
- •Роль экологических факторов в создании потенциала урожая фестулолиума
- •2.1 Схема опыта и методика исследований
- •2.2 Погодные условия в годы проведения исследований
- •2.3 Изучение лабораторной всхожести семян фестулолиума
- •2.4 Формирование агроценоза фестулолиума
- •2.5 Фотосинтетическая деятельность фестулолиума
- •Возделывание и использование фестулолиума на корм
- •2.6 Семенная продуктивность фестулолиума и ее структура
2.4 Формирование агроценоза фестулолиума
Одной из важных задач по исследованию биологических особенностей развития фестулолиума с целью проведения успешной интродукции в условиях лесостепи Среднего Поволжья являлось изучение периода наступления и продолжительность фенологических фаз вегетации растений в зависимости от сорта.
Согласно среднемноголетних данных, вегетационный период фестулолиума в лесостепной зоне Среднего Поволжья продолжается 155-165 суток. В условиях Среднего Поволжья возобновление вегетации фестулолиума коррелирует с температурой воздуха и влагообеспеченностью почвы. В первую очередь наступление фенологических фаз обусловлено сортовыми особенностями гибрида. Так гексаплоидный сорт Изумрудный в год посева развивается медленнее, его всходы появляются позже, развитие травостоя задерживается, однако на второй и последующие годы отрастание происходит значительно быстрее, чем у тетраплоидного ВИК-90, благодаря интенсивному формированию надземных хорошо облиственных побегов в короткие сроки.
Длительность периода с момента весеннего отрастания до выметывания (колошения) фестулолиума в условиях лесостепи Среднего Поволжья колеблется в пределах – 51-62 суток.
После прохождения фенологической фазы выметывания (колошения) растения фестулолиума вступают в фазу цветения. В местных агроклиматических условиях цветение одного растения продолжалось в среднем 4-6 суток, в то время, как цветение популяционной единицы агроценоза длится в среднем 7-10 суток. Следующая фаза – плодоношение, которая длится 28-38 суток.
Анализ проведенных исследований показал, что период наступления фенологических фаз в первую очередь обусловлен влиянием сортовых особенностей фестулолиума. Так сорт Изумрудный в агроклиматических условиях интродукции продемонстрировал более ранние сроки весеннего отрастания в сравнении с сортом ВИК-90, соответственно и наступление фаз трубкования, выметывания (колошения), цветения и созревания семян происходили для гексаплоидного гибрида в среднем на 12-17 дней раньше, чем для тетраплоидного.
Анализ проведенных исследований показал, что период наступления фенологических фаз в первую очередь обусловлен влиянием сортовых особенностей, что полнота всходов, плотность продуктивного травостоя и процент выживаемости растений определяют в дальнейшем будущую продуктивность агроценоза.
Фестулолиум продемонстрировал высокие показатели формирования плотности агроценоза (таблица 2).
Таблица 2 – Развитие травостоя фестулолиума 1 года жизни
Сорт фестулолиума |
Полевая всхожесть, % |
Густота всходов, шт./м2 |
Число растений шт./м2 |
Выживаемость растений, % |
||
перед уходом в зиму |
после перезимовки |
|||||
ВИК-90 |
70,5 |
290 |
268 |
230 |
86,0 |
|
Изумрудный |
77,0 |
302 |
286 |
254 |
89,2 |
|
Синта |
76,3 |
295 |
280 |
244 |
87,2 |
|
Дебют |
76,4 |
297 |
281 |
246 |
87,3 |
За период исследований фестулолиум характеризовался достаточно высокой полевой всхожестью семян. Так число взошедших растений по вариантам опыта варьировало в количестве 290-302 шт./м2 при показателе полевой всхожести 70,5–77,0 %. Сорт Изумрудный отличался большей густотой всходов – 302 шт./м2 и лучшей полевой всхожестью – 77,0 % при сравнении с контролем – 302 шт./м2 и 77%.
При этом показатели сортов Синта и Дебют были приблизительно схожи – 295 шт./м2 и 76,3%, 297 шт./м2 и 76,4%. Наименьшие показатели полевой всхожести и густоты всходов у сорт ВИК-90 – 70,5%, 290 шт./м2.
Данные И. Г. Строна (1966) показывают, что свойства семян влияют на урожайность растений через полевую всхожесть и их сохранность. Следует отметить, что наиболее часто это воздействие продиктовано совокупностью факторов.
Так перед уходом в зиму на посевах фестулолиума сорта ВИК-90 сохранялось растений в количестве 268 шт./м2 в то время, как на посевах сорта Изумрудный – 286 шт./м2, на посевах сорта Синта – 280 шт./м2, а на посевах сорта Дебют – 281. Наибольшая сохранность растений к концу вегетации, как отмечалось выше отмечена у сорта Изумрудный.
Разница в показателях роста и развития растений фестулолиума продиктована воздействием сортовых особенностей, предопределивших зимостойкость агроценоза. Так выживаемость растений составила по вариантам опыта для сорта ВИК-90 – 86 %, для сорта Синта – 87,2%, для сорта Дебют – 87,3%. Лучшая сохранность травостоя после перезимовки зафиксирована на посевах сорта Изумрудный – 89,2 %.
Установлено, что фестулолиум отличается повышенным побегообразованием на протяжении периода вегетации.
Таблица 3 - Формирование агроценоза фестулолиума 1 года жизни
Сорт фестулолиума |
Кол-во побегов, шт/м2 |
Длина корня, см |
Объем корней растений, см3/м2 |
Масса корней, кг/м2 |
ВИК-90 |
774 |
14,0 |
0,73 |
3,37 |
Изумрудный |
926 |
15,3 |
0,87 |
3,94 |
Синта |
887 |
14,2 |
0,78 |
3,88 |
Дебют |
892 |
14,3 |
0,82 |
3,91 |
Так у растений сорта ВИК-90 насчитывалось 774 шт./м2 побегов в первый год жизни, у сорта Синта – 887 шт./м2, у сорта Дебют – 892 шт./м2.
Наибольшее значение интенсивности побегообразования зафиксировано у сорта Изумрудный – 926 шт./м2.
Важной неотъемлемой частью растительного организма, представляющей собой основу, состоящую из множества факторов, определяющую степень развития вегетативной системы является корневая система.
В результате проведенных исследований установлено, что степень формирования корневой системы фестулолиума зависит от сортовых особенностей (таблица 3).
Так в первый год жизни наибольшая длина, объем и масса корней на естественном фоне отмечены у сорта Изумрудный – 15,3 см, 0,87 см3/м2 и 3,94 кг/м2, в то же время сорт ВИК-90 – 14,0 см, 0,73 см3/м2 и 3,37 кг/м2, у сорта Синта – 14,2 см, 0,78 см3/м2 и 3,88 кг/м2, у сорта Дебют – 14,3 см, 0,82 см3/м2 и 3,91 кг/м2.
В.С. Шевелуха (1988) утверждает, что процесс увеличения размеров и массы организма имеет практическую важность, поскольку прохождение основных фаз вегетации в соответствующие сроки способствует формированию высоких показателей урожая. Данная особенность в первую очередь определяется изменением линейных, объемных и весовых масштабов в течении жизненного цикла растений. Так, заложенная в генетическом коде ДНК растительного организма информация начинает свою реализацию в ходе роста, благодаря чему наблюдается интенсификация накопления биологической массы.
Таким образом, возможно определить рост, как основной ведущий процесс, по масштабам и интенсивности которого можно сделать заключение о степени реализации конкретной программы урожая, а также о степени оптимизации условий его выращивания.
Ф.М. Куперман (1973) охарактеризовал рост, как своеобразный биологический регулятор, выступающий в роли двигателя, который способен привести к усилению или ослаблению процессов синтеза, накопления, обмена и передвижения веществ в клетках растений. Жизненный цикл растений принято разделять на два основных этапа: в течение первого происходит формирование вегетативных побегов растений, среди которых корневая система, стебель, лист; второй этап представляет собой образование генеративных побегов, свойственных определенным видовым группам – соцветий, цветков, а также органов размножений – плодов или семян.
Таблица 4 - Линейный рост фестулолиума в фазу цветения
Сорт фестулолиума |
Высота растений, см |
2 год жизни |
|
2020 |
|
ВИК-90 |
120,1 |
Изумрудный |
117,7 |
Синта |
122,4 |
Дебют |
127,6 |
В ходе изучения особенностей индивидуального развития агроценоза второго года жизни было выявлено, что более высокорослым является фестулолиум сорта Дебют, длина его побегов – 127,6 см в фазу цветения. Показатели сортов Вик-90, Изумрудный и Синта – 120,1 см, 117,1 см и 122,4 см соответственно.
Таким образом, в ходе изучения формирования агроценоза фестулолиума сортов ВИК-90, Изумрудный, Синта и Дебют в условиях интродукции удалось установить, что культура достаточно хорошо адаптируется в лесостепи Среднего Поволжья. В первый год жизни происходит интенсивный рост и развитие растений с момента посева и на протяжении всего периода вегетации. Сохранность и зимостойкость фестулолиума сравнительно высокие. Различия в линейных показателях в первую очередь обоснованы ботанико-биологическими особенностями тетраплоидных и гексаплоидных сортотипов.